Fotosentez, bitkilerin ışık enerjisini şekere, yakıt bitki hücrelerine dönüştürdüğü biyolojik süreci temsil eder. İki aşamadan oluşan bir aşama, ışık enerjisini şekere dönüştürür ve ardından hücresel solunum, şekeri tüm hücresel yaşamın yakıtı olan ATP olarak bilinen Adenozin trifosfata dönüştürür. Kullanılamayan güneş ışığının dönüşümü bitkileri yeşil yapar.
Fotosentez mekanizmaları karmaşık olsa da, genel reaksiyon şu şekilde gerçekleşir: karbondioksit + güneş ışığı + su > glikoz (şeker) + moleküler oksijen. Fotosentez, iki aşamada meydana gelen birkaç aşamada gerçekleşir: aydınlık faz ve karanlık faz.
Birinci Aşama: Hafif Reaksiyonlar
Granada gerçekleşen ışığa bağımlı süreçte, kloroplastların içindeki istiflenmiş zar yapısı, ışığın doğrudan enerjisi bitkinin karanlık fazda kullanım için enerji taşıyan moleküller yapmasına yardımcı olur. fotosentez. Bitki, koenzim Nikotinamid adenin dinükleotit fosfatı veya enerji taşıyan moleküller olan NADPH ve ATP'yi üretmek için ışık enerjisi kullanır. Bu bileşiklerdeki kimyasal bağlar enerjiyi depolar ve karanlık fazda kullanılır.
İkinci Aşama: Karanlık Reaksiyonlar
Enerji taşıyan moleküller bulunduğunda stromada ve karanlıkta gerçekleşen karanlık faz, Calvin döngüsü veya C olarak da bilinir.3 döngü. Karanlık faz, açık fazda üretilen ATP ve NADPH'yi kullanarak karbonhidratların C-C kovalent bağlarını oluşturur. karbon dioksit ve su, kimyasal ribuloz bifosfat veya karbonu yakalayan bir 5-C kimyasalı olan RuBP ile dioksit. Altı molekül karbon dioksit döngüye girer ve bu da bir molekül glikoz veya şeker üretir.
Fotosentez Nasıl Çalışır?
Fotosentezi yönlendiren anahtar bileşen, klorofil molekülüdür. Klorofil, ışık enerjisini yakalamasını ve onu enerjiye dönüştürmesini sağlayan özel bir yapıya sahip büyük bir moleküldür. iki fazın reaksiyonları sırasında nihayetinde şeker veya şeker üretmek için kullanılan yüksek enerjili elektronlar glikoz.
Fotosentetik bakterilerde reaksiyon hücre zarında ve hücre içinde, ancak çekirdeğin dışında gerçekleşir. Bitkilerde ve fotosentetik protozoanlarda - protozoanlar ökaryota ait tek hücreli organizmalardır. alan, bitkileri, hayvanları ve mantarları içeren aynı yaşam alanı - fotosentez içinde gerçekleşir kloroplastlar. Kloroplastlar, bitkiler için enerji yaratmak gibi belirli işlevler için uyarlanmış bir tür organel veya zara bağlı bölmelerdir.
Kloroplastlar -- Evrimsel Bir Hikaye
Kloroplastlar bugün bitki hücreleri gibi diğer hücrelerde bulunurken, kendi DNA'larına ve genlerine sahiptirler. Bu genlerin dizisinin analizi, kloroplastların, siyanobakteri adı verilen bir bakteri grubuyla ilişkili, bağımsız olarak yaşayan fotosentetik organizmalardan evrimleştiğini ortaya çıkardı.
Benzer bir süreç, fotosentezin kimyasal karşıtı olan oksidatif solunumun gerçekleştiği hücrelerdeki organeller olan mitokondrinin ataları gerçekleştiğinde meydana geldi. Nature dergisinde yayınlanan yeni bir çalışma nedeniyle son zamanlarda destek verilen bir teori olan endosimbiyoz teorisine göre, her iki kloroplast da ve mitokondri bir zamanlar bağımsız bakteriler olarak yaşadılar, ancak ökaryotların ataları içinde yutuldular ve sonuçta bitkilerin ortaya çıkmasına ve hayvanlar.